中级化学检验工技能培训课程

常用酸碱指示剂的变色插图
甲 基 橙（MO）
(H3C)2 + N
NH N
H 红色（醌式）
－
SO3
－
OH H+
( H3C )2N
NN
pKa = 3.4
黄色（偶氮式）
－
SO3
酚 酞（P P）
HO
OH
O－
OH C O O－
－
OH
H+
pKa = 9.1
O C O O－
羟式（无色）
醌式（红色）
（3）酸碱指示剂的变色范围
→ 酸碱式体混合色
➢ 指示剂理论变色范围 pH = pKin± 1 ➢ 指示剂理论变色点 pH = pKin ，[In-] =[HIn]
实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色灵敏； 指示剂的变色范围越窄，指示变色越敏锐。
Fra Baidu bibliotek
例：
pKa 甲基橙 3.4
甲基红 5.1
酚酞
9.1
百里酚酞 10.0
理论范围 2.4~4.4 4.1~6.1 8.1~10.1 9.0~11.0
弱酸溶液中H+离子浓度： c(H) cka
弱碱溶液中OH-离子浓度： c(OH) ckb
4. 缓冲溶液
5. 缓冲溶液是一种能对溶液的酸度起稳定作用 的溶液。由弱酸及其共轭碱（HAc + NaAc ）、弱 碱及其共轭酸（NH3 + NH4Cl）以及两性物质 （Na2HPO4 + NaH2PO4）组成。
缓冲液组成 pH
配制方法
取Na2HPO4·12H2O113 g溶于 H3PO4-柠檬酸盐 2.5 200 mL水中，加入柠檬酸387 g，
溶解、过滤后定容至1 L。
邻苯二甲酸氢钾
2.9
取500 g邻苯二甲酸氢钾溶于 500 mL水中，加浓HCl 80 mL，
-HCl
定容至1 L。
Tris-HCl
8.2
中级化学检验工技能培训
基础知识部分
目录
一、酸碱滴定 二、配位滴定 三、氧化还原滴定 四、沉淀滴定 五、重量分析法 六、化学分离法
一、酸碱滴定
1. 概述
➢ 酸碱滴定法（中和滴定法）：
以酸碱反应(水溶液中的质子转移反应)为基础的 定量分析法。
➢ 酸度：
溶液中H+离子的活度，通常以pH值来表示。 “酸度” 决定各反应物的存在型体，影响物质在 溶液中的分布和平衡。
指示剂在溶液中的平衡反应：
HIn
酸式体
H + + In -
碱式体
Kin
H In
HIn
HIn
pHpK inlgIn
讨论：酸碱指示剂的颜色变化由[HIn]/[In-]的比值 决定。
1） [HIn] / [In-] ≤ 1/10 → pH ≥ p Kin + 1 → 碱式色 2） [HIn] / [In-] ≥ 10 → pH ≤ p Kin －1 → 酸式色 3）1/10 ≤ [HIn] / [In-] ≤ 10 → p Kin－1 ≤ pH ≤ p Kin +1
2）强酸滴定强碱 ➢滴定曲线形状类似强碱滴定强酸，pH变化相反 ➢滴定突跃范围取决于酸标液浓度及被测碱浓度 ➢指示剂的选择：甲基红，酚酞
➢ 0.1mol/L NaOH→0.1mol/L HCL pH 4.3～9.7 选择甲基红，酚酞，甲基橙（差）
➢ 0.01mol/L NaOH→0.01mol/L HCL pH 5.3～8.7 选择甲基红，酚酞（差）
❖ 甲基橙（3.1～4.4）** 3.45 ❖ 甲基红（4.4～6.2）** 5.1 ❖ 酚酞（8.0~10.0） ** 9.1
（2）一元弱酸、弱碱
一元弱酸（碱）在水溶液中存在离解平衡，其 酸（碱）度的大小取决于离解常数的大小，离解常 数越大，酸（碱）度越大，反之越小。一元弱酸、 弱碱的酸（碱）度小于酸（碱）的浓度。
（3）多元弱酸、弱碱
多元酸（碱）在水中逐级离解，强度逐级递减， 因此多元酸（碱）的相对酸（碱）度通常由其第一 级离解常数计算。其酸（碱）度同样小于酸（碱） 的浓度。
实际范围 3.1~4.4 4.4~6.2 8.0~10.0 9.4~10.6
（4）混合指示剂
➢ 组成
1．指示剂+惰性染料
例：甲基橙 + 靛蓝（紫色→绿色）
2．两种指示剂混合而成 例：溴甲酚绿 + 甲基红（酒红色→绿色）
✓ 特点
变色敏锐；变色范围窄
（5）影响酸碱指示剂变色范围的因素
1）指示剂的用量 尽量少加，否则终点不敏锐，增大滴定误差。
取25 g Tris试剂溶解于适量水 中，加浓HCl 8 mL，定容至1 L。
5. 酸碱指示剂
（1）特点
a．弱的有机酸或有机碱 b．酸式体和碱式体颜色明显不同→指示终点 c．溶液pH变化→指示剂结构改变→指示终点
变化
（2）变色原理
指示剂的酸式体、碱式体具有不同的颜色， 在溶液pH变化时，由于得失质子使酸式体与碱式 体发生转化，导致颜色的变化。
通常缓冲液的两组分浓度比控制在0.1~10之间， 以保证缓冲液具有较好的缓冲容量。在总浓度一定 的前提下，组分比等于1时，缓冲能力最好。
缓冲液的缓冲范围即为缓冲液所控制的pH值 范围，以pKa(pKb)双侧1个pH单位计。
酸式缓冲溶液： 碱式缓冲溶液：
pHpK a1 pHpK b1
补充常用缓冲液的配置
酸的浓度：指1L溶液中所含有的某种酸的物质的量， 包含已离解和未离解的酸。
2. 酸碱质子理论
酸——溶液中凡能给出质子的物质 碱——溶液中凡能接受质子的物质
▪共轭性
如：HAc
Ac－ + H+
▪相对性
如： HCO3－既为酸，也为碱 （两性）
3. 酸（碱）的离解
（1）强酸、强碱溶液
强酸、强碱在水溶液中完全离解，因此一元强 酸溶液的酸度等于其酸的浓度；一元强碱溶液的碱 度等于其碱的浓度。
1）强碱滴定强酸
NaOH（0.1000 M）→ HCL（0.1000 M ）
• 滴定开始，强酸缓冲区，⊿pH微 小
• 随滴定进行 ，HCL ↓ ，⊿pH渐↑ • SP前后0.1%，⊿pH ↑↑ ， 酸→
碱 ⊿pH=5.4 • 继续滴NaOH，强碱缓冲区， ⊿pH↓
➢ 1.0 mol/L NaOH→1.0 mol/L HCL pH 3.3～10.7 选择甲基橙，甲基红，酚酞
例：50~100mL溶液中加入酚酞 2~3滴，pH=9时变色；加 入15~20滴，pH=8时变色
2）温度 温度影响指示剂的变色范围。如加热，须冷却
后滴定。
例：甲基橙在18 ℃ 时变色范围3.1~4.4；100 ℃时为2.5~3.7。
3）滴定次序 无色→有色，浅色→深色。
6. 酸碱滴定反应
（1）强酸强碱的滴定